(57)【要約】【課題】内部応力がある場合でも、透明性を保持しつつ、耐熱性を向上させ、良好な記録再生が可能なポリ乳酸を用いた光ディスクを提供する。【解決手段】ポリ乳酸を主成分とする光透過性基板２の凹凸ピット上に反射層３又は記録層、第１保護層４が順次積層され、積層方向と反対側の光透過性基板２に第２保護層５が形成され、第２保護層５側からレーザ光を照射して前記凹凸ピットの情報を再生、又は前記記録層の記録再生を行う光ディスク１において、第２保護層５は、透明な無機物である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹凸ピットが形成されたポリ乳酸を主成分とする光透過性基板を用いて作製された光ディスクにおいて、
前記光透過性基板の凹凸ピット上に反射層又は記録層と、第１保護層とが順次積層される一方、積層方向と反対側の前記光透過性基板に第２保護層が形成され、かつ前記第２保護層が透明な無機物であることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
表面に凹凸ピットが形成されたポリ乳酸を主成分とする２つの光透過性基板を用いて作製された光ディスクにおいて、
前記２つの光透過性基板のうちの一方の光透過性基板の凹凸ピット上に第１反射層又は第１記録層が積層され、積層方向と反対側に保護層が形成される一方、他方の光透過性基板の凹凸ピット上に第２反射層又は第２記録層が積層され、更に前記第１反射層又は第１記録層と前記第２反射層又は第２記録層とを対向配置させて前記２つの光透過性基板が互いに貼り合わされ、かつ前記保護層が透明な無機物であることを特徴とする光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板にポリ乳酸を用いた光ディスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク用基板の材料としては、光透過性、加工性、生産性等が要求されることから、ポリカーボネート樹脂が主に用いられている。
実際、ＣＤ（コンパクト・ディスク）では、重量換算で９８％以上、ＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク）では、９５％以上がポリカーボート樹脂である。
このＣＤやＤＶＤを燃焼して廃棄する際、炭酸ガスが発生するので、地球温暖化に影響を与える。また、上記した樹脂は、枯渇性化石資源であることから資源の浪費にも繋がる。
【０００３】
これらを考慮した材料として、トウモロコシ等のでんぷんを原料としたポリ乳酸は、生分解性を有すると共に、再生可能資源であり、環境低負荷樹脂で作られることから注目されている。
特許文献１には、ＩＣカードは、ＩＣチップ、アンテナが紙の第１カード基板上に形成され、第２カード基板を第１基板に対向配置させポリ乳酸からなる接着剤を介して接着して構成されているので、使用後廃棄しても時間の経過と共に完全分解されて自然に還元できることが記載されている。
【０００４】
この環境低負荷樹脂であるポリ乳酸を光ディスク基板に用いた場合には、ポリ乳酸のガラス転移温度が６０℃前後であり、低加重たわみ温度が５５〜５８℃と低いので、トラック輸送等での環境温度下で熱変形を生じるといった問題があった。例えば、ＣＤ規格（ＪＩＳ  Ｓ  ８６０５）に定める高温試験（温度５５℃、９６時間放置）を行った光ディスクは、変形が著しく再生不能となっていた。
この不具合を解消するために、ポリ乳酸を結晶化させ耐熱性を向上させる対策をとると、透明性が低下してしまうので、光ディスク基板側からレーザ光を照射して情報の再生、又は記録再生する場合には、適さなくなってしまう。
【０００５】
この不具合を解消するために、特許文献２には、光ディスクの両面に同じ厚さで同種類の紫外線硬化樹脂からなる保護層を形成することが記載されている。
【特許文献１】実用新案登録第３０７５４００号公報
【特許文献２】特開２００５−１９０６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光ディスクを構成する光ディスク基板、反射層又は記録層及び保護層に内部応力がある場合には、ＣＤ規格の高温試験（温度５５℃、９６時間放置）時に、光ディスク基板、反射層又は記録層及び保護層の内部応力のバランスが崩れ、光ディスクが変形して情報の再生、又は記録再生が不可能になるといった問題を生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、内部応力がある場合でも、透明性を保持しつつ、耐熱性を向上させ、良好な記録再生が可能なポリ乳酸を用いた光ディスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の発明は、表面に凹凸ピットが形成されたポリ乳酸を主成分とする光透過性基板を用いて作製された光ディスクにおいて、前記光透過性基板の凹凸ピット上に反射層又は記録層と、第１保護層とが順次積層される一方、積層方向と反対側の前記光透過性基板に第２保護層が形成され、かつ前記第２保護層が透明な無機物であることを特徴とする光ディスクを提供する。
第２の発明は、表面に凹凸ピットが形成されたポリ乳酸を主成分とする２つの光透過性基板を用いて作製された光ディスクにおいて、前記２つの光透過性基板のうちの一方の光透過性基板の凹凸ピット上に第１反射層又は第１記録層が積層され、積層方向と反対側に保護層が形成される一方、他方の光透過性基板の凹凸ピット上に第２反射層又は第２記録層が積層され、更に前記第１反射層又は第１記録層と前記第２反射層又は第２記録層とを対向配置させて前記２つの光透過性基板が互いに貼り合わされ、かつ前記保護層が透明な無機物であることを特徴とする光ディスクを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、保護層が透明な無機物であるので、内部応力がある場合でも、透明性を保持しつつ、耐熱性を向上させ、良好な記録再生が可能なポリ乳酸を用いた光ディスクが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の各実施の形態における光ディスクについて図１及び図２を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の光ディスクを示す断面図である。図２は、本発明の第２の実施の形態の光ディスクを示す断面図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態における光ディスク１は、ポリ乳酸を主成分とする光透過性基板２の凹凸ピット上に反射層３、紫外線硬化樹脂からなる第１保護層４が順次積層され、積層方向と反対側の光透過性基板２には、透明な無機物からなる第２保護層５が形成され、第２保護層５側からレーザ光を照射して、前記凹凸ピットの情報の再生するものである。
【００１２】
この際、ポリ乳酸は、Ｌ−乳酸及び／又はＤ−乳酸を主成分とするモノマーから合成されたものであることが望ましく、例えば、三井化学（株）製の「レイシアＨ１００，Ｈ１００Ｊ」やネイチャーワークス社製の「Ｎａｔｕｒｅ  Ｗｏｒｋｓ」、ユニチカ（株）製の「テラマックＴＥ−４０００」等が望ましい材料である。その他としては、エステル形成能を有するその他のモノマー成分と共重合した共重合ポリ乳酸、ポリ乳酸と他の透明プラスチックを混合したポリ乳酸を主成分とするアロイ樹脂を用いても良い。
【００１３】
光透過性基板２は、微小な凹凸ピットや溝（グルーブ）が形成されたスタンパを用いて樹脂温、金型温度等を最適化することにより、射出成形により作製される。ここでは、光透過性基板２の厚さは、１．２ｍｍである。
【００１４】
反射層３は、高反射率が得られるＡｕ、Ａｌ、Ａｇ及びそれらの合金を材料として、ＤＣ又はＲＦスパッタにより形成される。ここでは、反射層３の厚さは、４０〜７０ｎｍである。
【００１５】
第１保護層４の厚さは、５〜５０μｍである。紫外線硬化樹脂としては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート及びこれらの混合物を主成分とした紫外線硬化樹脂を用いることができる。
【００１６】
第２保護層５は、透明な無機物からなり、その厚さは、５〜２００ｎｍであり、レーザ光に対して９０％以上の光透過率であることが必要である。
透明な無機物としては、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物、タンタル酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、ランタン酸化物、亜鉛酸化物、ニオブ酸化物、バナジウム酸化物、カドミニウム酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物等の酸化物やシリコン窒化物等の窒化物、硫化亜鉛等の硫化物を用いることができる。
【００１７】
次に、ＣＤ規格（ＪＩＳ  Ｓ  ８６０５）に定める高温試験（温度５５℃、相対湿度３０％、９６時間）を行って光ディスク１の変形について調べた。
ここで、光透過性基板２としては、ポリ乳酸樹脂ペレット（三井化学（株）製、レイシアＨ１００Ｊ）及び射出成形機（日精樹脂（株）、Ｍ０４０Ｅ）を用いて、シリンダー温度２３０℃
、金型温度５０℃の条件下で、ＤＶＤ規格に準拠した凹凸ピットが射出成形されたものを用いた。
そして、この光透過性基板２は、厚さが１．２ｍｍであり、波長７８０ｎｍのレーザ光に対しての光透過率が９２％である。
反射層３としては、ＤＣスパッタリング法により、厚さ４０ｎｍのＡｌをスパッタしたものである。
第１保護膜４は、紫外線硬化樹脂（ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂、ＳＤ６６２、大日本インキ（株）製）を１５００ｒｐｍでスピンコートにより形成し、紫外線を照射し、硬化させて、厚さ２５μｍのものを用いた。
【００１８】
第２保護層５は、ＲＦスパッタリング法により、厚さ２５ｎｍのシリコン酸化物（ＳｉＯ2）をスパッタしたものである。この時の第２保護層５の厚さは、高温時に光透過性基板２、反射層３及び第１保護層４の内部応力に対して、第２保護層５の内部応力が相殺されるようにする。このようにすれば、高温時に光透過性基板２が変形しやすい状態になっても光ディスク１全体の変形を低減でき、この光ディスク１に良好な記録再生を行わせることができる。
【００１９】
この結果、ＣＤ規格（ＪＩＳ  Ｓ  ８６０５）で定める高温試験（温度５５℃、相対湿度３０％  ９６時間放置）を行ったところ光ディスク１の変形はほどんどなく、市販されているＣＤプレーヤで再生可能であった。
一方、比較例として、第２保護層を形成しない場合の光ディスクを作製し、前記したと同様の高温試験を行ったところ、光ディスクの変形が大きく、市販されているＣＤプレーヤで再生不能であった。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
本発明の第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
図２に示すように、本発明の第２の実施の形態の光ディスク６は、表面に形成された凹凸ピット上に第１反射層３が形成されたポリ乳酸を主成分とする樹脂からなる第１光透過性基板２と、表面に形成された凹凸ピット上に第２反射層８が形成されたポリ乳酸を主成分とする第２光透過性基板９とが、接着剤層７を介して第１反射層３側と第２反射層側とを対向配置させて、貼り合わされ、第１光透過性基板２の凹凸ピットが形成されている面と反対側に保護層１０が形成され、保護膜１０側からレーザ光を照射して凹凸ピットの情報の再生を行うものである。第１の反射層３は、第１の実施の形態における反射層３と同じである。
【００２１】
次に、ＤＶＤ規格（ＪＩＳ  Ｘ  ６２４１）に定める保存試験の一試験（温度５５℃、相対湿度３０％、９６時間）を行って光ディスク６の変形について調べた。
ここで、第１光透過性基板２及び第２光透過性基板９としては、ポリ乳酸（三井化学（株）製、レイシアＨ１００Ｊ）及び射出成形機（日精樹脂（株）、Ｍ０４０Ｅ）を用いて、シリンダー温度２３０℃、金型温度５０℃の条件下で、ＤＶＤ規格に準拠した凹凸ピットが射出成形されたものを用いた。
そして、第１光透過性基板２及び第２光透過性基板９は、厚さが０．６ｍｍであり、波長６５０〜６６０ｎｍのレーザ光に対しての光透過率は、９１％である。
第１反射層３としては、ＤＣスパッタリング法により、厚さ１０ｎｍのＳｉをスパッタした膜を用いた。この第１反射層３は、第２反射層８側からの反射光も再生時に使用できるようにするため半透過である。
【００２２】
接着剤層７としては、紫外線硬化樹脂（協立化学産業（株）製、変性ウレタンアクリレート（商品名）ワールドロックＮｏ８１１）を用い、厚さは４０μｍである。
第２反射層８としては、ＤＣスパッタリング法により、厚さ４０ｎｍのＡｌをスパッタしたものである。
保護膜１０は、ＲＦスパッタリング法により、厚さ５ｎｍのシリコン酸化物（ＳｉＯ2）をスパッタしたものである。この時の第２保護層１０の厚さは、高温時に第１光透過性基板２、第２光透過性基板９、第１反射層３、第２反射層８及び接着剤層７の内部応力に対して、第２保護層１０の内部応力が相殺されるようにする。このようにすれば、高温時に第１光透過性基板２や第２光透過性基板９が変形しやすい状態になっても光ディスク６全体の変形を低減でき、この光ディスク６に良好な記録再生を行わせることができる。
【００２３】
この結果、ＤＶＤ規格（ＪＩＳ  Ｘ  ６２４１）で定める保存環境の一試験（温度５０℃、相対湿度９０％  ９６時間放置）を行ったところ、光ディスク６の変形はほとんどなく、市販されているＤＶＤプレーヤで再生可能であった。
一方、比較例として、保護膜１０を形成しない場合の光ディスクを作製し、前記したと同様の保存試験の一試験を行ったところ、光ディスクの変形が大きく、市販されているＤＶＤプレーヤで再生不能であった。
【００２４】
第２反射層８を除去し、第２光透過性基板９に凹凸ピットを形成せずにダミー基板とした場合には、保護層１０を厚さ１５ｎｍのシリコン酸化物（ＳｉＯ2）とすることにより、高温時に光ディスク６全体の変形を低減でき、この光ディスク１に良好な記録再生を行わせることができる。
なお、上記した第１反射層３や第２反射層８に代えて記録層を用いても、保護層１０を最適厚さに調整することによって同様の効果が得られる。また、レーザ光が入射する第１光透過性基板２の面が保護層１０で覆われているため、傷が付くのを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
ポリ乳酸は、生分解性を有すると共に、再生可能資源を原料としていることから、耐熱性の向上によりＣＤ規格及びＤＶＤ規格に準拠した光ディスク用に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光ディスクを示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の光ディスクを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１、６…光ディスク、２…光透過性基板、３…反射層、４…第１保護層、５…第２保護層、７…接着剤層、８…第２反射層、９…第２光透過性基板、１０…保護層
【図１】
2007299479.tif 000003
【図２】
2007299479.tif 000004